Kľúčový rozdiel - Ampér vs Coulomb
Ampér a Coulomb sú dve meracie jednotky, ktoré sa používajú na meranie prúdu. Prúd vo vodiči sa meria v ampéroch, zatiaľ čo Coulombs meria veľkosť náboja. Jeden ampér sa rovná toku jednej coulomby náboja za sekundu. Na rozdiel od coulombu, ktorý meria veľkosť náboja, ampér meria, ako rýchlo sa veľkosť náboja pohybuje. Toto je kľúčový rozdiel medzi Ampere a Coulombom.
Elektrický prúd sa vyskytuje vo vnútri vodiča, keď sa nosiče náboja vo vnútri vodiča pohybujú cez neho v dôsledku rozdielu napätia. Veľmi častým príkladom toho, ako vzniká prúd, je voda pretekajúca potrubím. Ak je potrubie držané vodorovne, nebude v ňom prúdiť; ak je naklonený aspoň mierne, vytvorí sa potenciálny rozdiel medzi dvoma koncami a potrubím začne tiecť voda. Čím vyšší je sklon, tým vyšší je potenciálny rozdiel, tým väčšie je množstvo vody, ktoré preteká za sekundu. Podobne, ak je rozdiel napätia medzi dvoma koncami drôtu vyšší, bude množstvo náboja, ktoré preteká, väčšie, čo spôsobí vysoký prúd.
OBSAH
1. Prehľad a hlavný rozdiel
2. Čo je Ampér
3. Čo je Coulomb
4. Porovnanie vedľa seba - Ampér vs. Coulomb
5. Zhrnutie
Čo je Ampere?
Merná jednotka prúdu Ampere je pomenovaná podľa francúzskeho matematika a fyzika André-Marie Ampèra, ktorý je považovaný za otca elektrodynamiky. Ampéry sa skrátka nazývajú aj zosilňovače.
Ampérov zákon o sile hovorí, že dva paralelné elektrické drôty prenášajúce prúd pôsobia na seba silou. International Systems of Unites (SI) definuje jeden ampér na základe tohto Ampérovho silového zákona; „Ampér je ten konštantný prúd, ktorý, keby sa udržiaval v dvoch priamych paralelných vodičoch nekonečnej dĺžky, so zanedbateľným kruhovým prierezom a umiestnil by sa jeden meter od seba vo vákuu, vyprodukoval by medzi týmito vodičmi silu rovnú 2 × 10–7 newtonov na meter dĺžky “.
Obrázok 01: Definícia SI ampéra
Podľa Ohmovho zákona prúd súvisí s napätím ako:
V = I x R
R je odpor vodiča vedúceho prúd. Výkon P spotrebovaný záťažou sa vzťahuje na prúd, ktorý ňou preteká, a na dodávané napätie podľa:
P = V x I
To možno použiť na pochopenie množstva ampéra. Zvážte elektrickú žehličku s výkonom 1000 W, ktorá je pripojená k elektrickému vedeniu s napätím 230 V. Množstvo prúdu, ktoré spotrebuje na zahriatie, možno vypočítať ako:
P = VI
1000 W = 230 V × I
I = 1000/230
I = 4,37 A
V porovnaní s tým sa pri zváraní elektrickým oblúkom používa na tavenie železnej tyče prúdový lúč takmer 1 000 A. Ak sa vezme do úvahy blesk, prúd dodaný priemerným bleskom je asi 10 000 ampérov. Ale bol tiež nameraný 100 000 amp blesk.
Prúd sa meria pomocou ampérmetra. Ampérmeter pracuje rôznymi technikami. V ampérmetri s pohyblivou cievkou je cievka namontovaná pozdĺž priemeru cievky napájaná z meraného prúdu. Cievka je umiestnená medzi dvoma magnetickými pólmi; N a S. Podľa Flemmingovho ľavého pravidla je sila indukovaná na vodič prenášajúci prúd, ktorý je umiestnený v magnetickom poli. Preto sila na namontovanú cievku otáča cievkou okolo jej priemeru. Miera vychýlenia tu je úmerná prúdu cez cievku; teda je možné vykonať meranie. Tento prístup však vyžaduje prerušenie vodiča a umiestnenie ampérmetra do stredu. Pretože to nie je možné dosiahnuť v bežiacom systéme, v kliešťových meračoch sa používa magnetická metóda na meranie striedavých aj jednosmerných prúdov bez fyzického kontaktu s vodičom.
Obrázok 02: Ampérmeter s pohyblivou cievkou
Čo je Coulomb?
Jednotka SI Coulomb, ktorá sa používa na meranie elektrických nábojov, je pomenovaná po fyzikovi Charlesovi-Augustinovi de Coulombovi, ktorý predstavil Coulombov zákon. Coulombov zákon hovorí, že keď sú dva náboje q 1 a q 2 umiestnené vo vzájomnej vzdialenosti, na každý náboj pôsobí sila podľa:
F = (k e q 1 q 2) / r
Tu je k e Coulombova konštanta. Coulomb (C) sa rovná poplatku za počet elektrónov alebo protónov približne 6,441 509 × 10 18. Preto sa náboj jedného elektrónu dá vypočítať ako 1,602177 × 10 −19 C. Statický elektrický náboj sa meria pomocou elektromeru. Rovnako ako v predchádzajúcom príklade elektrickej žehličky možno množstvo náboja, ktoré prejde do žehličky za jednu sekundu, vypočítať ako:
I = Q / t
Q = 4,37 A × 1 s
Q = 4,37 ° C
Počas blesku mohlo asi 15 coulombov náboja preniesť na zem prúd 30 000 A z mraku za zlomok sekundy. Avšak hromový mrak mohol počas blesku pojať stovky coulombov náboja.
Nabíjanie sa tiež meria v ampérhodinách (Ah = A xh) v batériách. Typická batéria mobilného telefónu s kapacitou 1 500 mAh (teoreticky) vydrží nabitie 1,5 A x 3 600 s = 5400 C. Aby sme to lepšie pochopili, vyjadrujeme to tak, že batéria dokáže do hodiny poskytnúť prúd 1 500 mA.
Aký je rozdiel medzi Ampere a Coulomb?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Ampér vs Coulomb |
|
| Ampér je jednotka SI na meranie elektrického prúdu. Jednotková nálož prechádzajúca bodom v priebehu jednej sekundy sa nazýva jeden ampér. | Coulomb je jednotka SI na meranie elektrického náboja. Jeden coulomb sa rovná náboju, ktorý drží 6,241 509 × 10 18 protónov alebo elektrónov. |
| Meranie | |
| Ampérmeter sa používa na meranie prúdu. | Poplatok sa meria pomocou elektromerov. |
| Definícia | |
| Prúd je definovaný SI Ampérovým silovým zákonom, berúc do úvahy silu pôsobiacu na vodiče vedúce prúd. | Coulomb je formálne definovaný ako ampérsekundový prúd, ktorý spája náboj s prúdom. |
Summery - Ampér vs Coulomb
Ampér sa používa na meranie toku elektrického náboja, na rozdiel od Coulomba, ktorý sa používa na meranie statického elektrického náboja. Aj keď je Ampér z definície príbuzný Coulombovi, Ampér je definovaný bez použitia náboja, ale pomocou sily pôsobiacej na vodič prenášajúci prúd. To je rozdiel medzi Ampere a Coulombom.
